Le vene umane allevate in laboratorio - la ricerca sulle cellule staminali vuole rendere il diabete curabile

Per la prima volta, i ricercatori stanno allevando vasi sanguigni umani senza corpi

Un gruppo di ricerca austriaco riferisce di un approccio completamente nuovo alla cura del diabete e di altre malattie croniche. Per la prima volta, i ricercatori sono riusciti a riprodurre vasi sanguigni umani funzionali, ovvero vene, da cellule staminali in laboratorio. Il team vuole acquisire nuove conoscenze su diabete, cancro e altre malattie vascolari.

Negli ultimi anni, la ricerca sulle cellule staminali ha ripetutamente dimostrato che è possibile coltivare organi o cellule da cellule staminali. Tali organi colti sono chiamati nel organoide vascolare del gergo. I ricercatori dell'Istituto di biotecnologia molecolare dell'Accademia delle scienze austriaca (IMBA) sono riusciti a creare una rete di vasi sanguigni umani funzionali da cellule staminali. Tali sistemi venosi senza corpo dovrebbero consentire studi completamente nuovi che potrebbero rendere curabili le malattie vascolari. I risultati dello studio sono stati recentemente pubblicati nella famosa rivista "Nature".

Allevate le vene umane senza corpo. Un passo avanti nella ricerca sulle cellule staminali? (Immagine: Institute of Molecular Biotechnology, IMBA)

Scoperta della ricerca o superamento dell'etica?

Il team IMBA parla di una pietra miliare nella ricerca sulle cellule staminali. I cosiddetti organoidi dei vasi sanguigni del laboratorio dovrebbero diventare un importante motore nella ricerca di base. Perché i sistemi di vena umana allevati riflettono in base ai processi di ricerca dello sviluppo e della malattia degli organi nell'uomo. Grazie a tali sistemi possono essere patologie vascolari come il diabete "replay" in laboratorio. "I nostri organoidi sono incredibilmente simili ai capillari umani e ci permettono, per la prima volta, di studiare le malattie dei vasi sanguigni direttamente sul tessuto umano", ha detto in un comunicato stampa Reiner Wimmer, l'autore principale dello studio in corso..

Sono necessarie nuove terapie per le malattie vascolari

I vasi sanguigni umani coprono il corpo come una rete sottile e non raggiungono solo tutti gli organi. Le vene più piccole, i cosiddetti capillari, hanno una dimensione di pochi micron e forniscono a ogni singola cellula del corpo sostanze nutritive e ossigeno essenziali. Come riportano i ricercatori, i cambiamenti anormali nei vasi sanguigni, come nel caso del diabete, sono in aumento in tutto il mondo. Nel frattempo, sono interessati circa 420 milioni di persone. Le persone che soffrono di diabete hanno anche un aumentato rischio di gravi malattie secondarie come insufficienza renale, cecità, infarti, ictus e amputazioni. Con l'aumento dei numeri, il team di ricerca si aspetta che vengano sviluppate terapie più efficaci.

Che ruolo giocano i capillari nel diabete?

Secondo i ricercatori, il primo processo patologico si svolge nei piccoli rami dei capillari. La parete esterna di questi vasi è racchiusa nelle cosiddette membrane basali, che sostengono i capillari. Queste membrane sono enormemente aumentate nei pazienti diabetici, per cui l'apporto di nutrienti e ossigeno è considerevolmente limitato. Questo spesso porta alla morte dei piccoli vasi sanguigni.

Malattie vascolari allevate

Gli organoidi dei vasi sanguigni coltivati ​​dal laboratorio consentono per la prima volta di simulare tali processi patologici su vasi sanguigni "reali". I ricercatori hanno condotto un mezzo nutritivo con alto contenuto di zucchero e sostanze infiammatorie attraverso i vasi. "Sorprendentemente, siamo stati in grado di osservare il tipico ispessimento della membrana basale in organoidi diabetici", afferma Wimmer.

Test della droga con una differenza

In ulteriori esperimenti, i ricercatori hanno testato il modo in cui i vasi sanguigni diabetici hanno reagito agli attuali farmaci per il diabete. Tuttavia, la maggior parte dei farmaci non ha mostrato alcun effetto. Tuttavia, il team ha identificato due molecole (Notch3 e Dll4) che regolano significativamente l'ispessimento della membrana basale capillare. Una revisione dei pazienti con diabete umano ha anche dimostrato che avevano aumentato l'attività di Notch3. Bloccare questi percorsi di segnalazione potrebbe essere un nuovo approccio al trattamento del diabete, suggerisce il team di ricerca.

Sono possibili anche nuove scoperte nel morbo di Alzheimer e nel cancro

"Allo stesso tempo, i vasi sanguigni svolgono anche un ruolo chiave nella progressione del cancro o della malattia di Alzheimer", aggiunge Josef Penninger, direttore fondatore dell'IMBA. Ogni singolo organo nel nostro organismo è collegato al sistema circolatorio. Con lo sviluppo di organoidi di cellule staminali del sangue da cellule staminali, il team ha creato un importante sistema modello per la biomedicina, hanno affermato i ricercatori. (Vb)